第七章重量分析法和沉淀滴定法章節(jié)練習

1、第七章重量分析法和沉淀滴定法 1什么叫沉淀滴定法？沉淀滴定法所用的沉淀反應(yīng)必須具備哪些條件？答：沉淀滴定法是以沉淀反應(yīng)為基礎(chǔ)的一種滴定分析方法。 沉淀滴定法所應(yīng)的沉淀反應(yīng)，必須具備下列條件：（1） 反應(yīng)的完全程度高，達到平衡的速率快，不易形成過飽和溶液。，即反應(yīng)能定量進行。（2） 沉淀的組成恒定，沉淀的溶解度必須很小，在沉淀的過程中不易發(fā)生共沉淀現(xiàn)象。（3） 有確定終點的簡便方法。2寫出莫爾法、佛爾哈德法和法揚斯法測定cl-的主要反應(yīng)，并指出各種方法選用的指示劑和酸度條件。答：（1）莫爾法主要反應(yīng)：cl-+ag+=agcl指示劑：鉻酸鉀酸度條件：ph=6.010.5(2)佛爾哈德法主要反應(yīng)：c

2、l-+ag+（過量）=agclag+（剩余）+scn-=agscn指示劑：鐵銨礬。酸度條件：0.11 mol/l（3）法揚斯法主要反應(yīng)：cl-+ag+=agcl指示劑：熒光黃酸度條件：ph=710.53用銀量法測定下列試樣：(1)bacl2,(2)kcl,(3)nh4cl,(4)kscn,(5)naco3+nacl,(6)nabr,各應(yīng)選用何種方法確定終點？為什么？答:（1）bacl2用佛爾哈德法或法揚斯法。因為莫爾法能生成bacro4沉淀。（2）cl-用莫爾法。此法最簡便。（3）nh4cl用佛爾哈德法或法揚斯法。因為當、nh4+大了不能用莫爾法測定，即使nh4+不大酸度也難以控制。（4）sc

3、n-用佛爾哈德法最簡便。（5）naco3+nacl用佛爾哈德法。如用莫爾法、法揚斯法時生成ag2co3沉淀造成誤差。（6）nabr 用佛爾哈德法最好。用莫爾法在終點時必須劇烈搖動，以減少agbr吸附br-而使終點過早出現(xiàn)。用法揚斯法必須采用曙紅作指示劑。4在下列情況下，測定結(jié)果是偏高、偏低，還是無影響？并說明其原因。（1） 在ph=4的條件下，用莫爾法測定cl-; （2） 用佛爾哈德法測定cl-既沒有將agcl沉淀濾去或加熱促其凝聚，有沒有加有機溶劑；（3） 同（2）的條件下測定br-；（4） 用法揚斯法測定cl-，曙紅作指示劑；（5） 用法揚斯法測定i-，曙紅作指示劑。答：（1）偏高。因部分

4、cro42- 轉(zhuǎn)變成cr2o72-，指示劑劑濃度降低，則終點推遲出現(xiàn)。 （2）偏低。因有部分agcl轉(zhuǎn)化成agscn沉淀，返滴定時，多消耗硫氰酸鹽標準溶液。 （3）無影響。因agbr的溶解度小于agscn，則不會發(fā)生沉淀的轉(zhuǎn)化作用。 （4）偏低。因agcl強烈吸附曙紅指示劑，使終點過早出現(xiàn)。 （5）無影響。因agi吸附i-的能力較曙紅陰離子強，只有當i-降低到終點時才吸附曙紅陰離子而改變顏色。5 稱取nacl基準試劑0.1173g，溶解后加入30.00 mlagno3標準溶液，過量的ag+需要3.20 mlnh4scn標準溶液滴定至終點。已知20.00 mlagno3標準溶液與21.00 ml

5、nh4scn標準溶液能完全作用，計算agno3和nh4scn溶液的濃度各為多少？解：設(shè)agno3和nh4scn溶液的濃度分別為和由題意可知： 則過量的ag+體積為：（3.20×20）/21=3.048 ml則與nacl反應(yīng)的agno3的體積為30-3.0476=26.95 ml因為ncl-=nag+=故 =0.07067 mol/l6稱取nacl試液20.00 ml,加入k2cro4指示劑，用0.1023 mol/l agno3標準溶液滴定，用去27.00 ml求每升溶液中含 nacl 若干克？解：題意可知cl-+ag+=agcl mnacl=(cm)nacl=0.1363×

6、;58.5=7.974 g/l7稱取銀合金試樣0.3000g，溶解后加入鐵銨礬指示劑，用0.1000mol/lnh4scn標準溶液滴定，用去23.80ml，計算銀的質(zhì)量分數(shù)。解：由題意可知nag=nnh4scn=0.1000×0.0238=0.00238molagno3=(nag×mag)/ms=(0.00238×107.8682)/0.3000=85.588稱取可溶性氯化物試樣0.2266g用水溶解后，加入0.1121mol/lagno3標準溶液30.00ml。過量的ag+用0.1185mol/lnh4scn標準溶液滴定，用去6.50ml，計算試樣中氯的質(zhì)量分數(shù)

7、。解：據(jù)題意： 與可溶性氯化物試樣作用的agno3的物質(zhì)的量為: 9. 用移液管從食鹽槽中吸取試液25.00ml,采用莫爾法進行測定，滴定用去0.1013mol/lagno3標準溶液25.36ml。往液槽中加入食鹽（含nacl96.61%）4.5000 kg，溶解后混合均勻，再吸取25.00ml試液，滴定用去agno3標準溶液28.42 ml。如吸取試液對液槽中溶液體積的影響可以忽略不計，計算液槽中食鹽溶液的體積為若干升？解：分析題意，加入食鹽后用去溶液的體積與原用去溶液的體積之差，即為滴定加入 4.50g 食鹽溶液的體積. 設(shè)液槽中食鹽溶液的體積v,據(jù)題意： =v 解之得v=6000 l10

8、.稱取純kiox試樣0.5000g，將碘還原成碘化物后，用0.1000mol/lagno3標準溶液滴定，用去23.36ml。計算分子式中的x。 解：依題意：=0.1000×0.02336=0.002336 mol 即：=0.002336 解之得x=311.取0.1000mol/lnacl溶液50.00ml,加入k2cro4指示劑，用0.1000 mol/lagno3標準溶液滴定，在終點時溶液體積為100.0ml,k2cro4的濃度5×10-3mol/l。若生成可察覺的ag2cro4紅色沉淀，需消耗ag+的物質(zhì)的量為2.6×10-6 mol，計算滴定誤差。解：滴定誤

9、差等于 (1)式中表示形成ag2cro4所消耗的ag+濃度，它等于消耗的ag+的物質(zhì)的量除以溶液的體積。=2.6×10-6/0.1000=2.6×10-5 mol/l (2) (3) (4)將（2）（3）（4）式之值代入（1）式。te=2.0×10-5+2.6×10-5-9.0×10-6=3.7×10-5 mol/l 12.取0.1000mol/lnacl溶液30.00ml,加入0.1000mol/lagno3溶液50.00ml，以鐵銨礬作指示劑，用0.1000mol/lnh4scn溶液滴定過量的ag+，在終點時fe3+的濃度為0.0

10、15mol/l。因為沒有采取防止agcl轉(zhuǎn)化成agscn的措施，滴定至穩(wěn)定的紅色不再消失作為終點。此時fescn2+的濃度為6.4×10-6mol/l.計算滴定誤差。已知fescn2+的形成常數(shù)k=138 解 滴定誤差等于te=ag+-scn-fescn2+-cl- (1)scn-=3.1×10-6 mol/l (2)ag+=3.2×10-7 mol/l (3)cl-=5.6×10-4 mol/l (4)te=ag+-scn-fescn2+-cl-=3.2×10-7-3.1×10-6-6.4×10-6-5.6×10

11、-4=-5.710-4 mol/l13.重量分析對沉淀的要求是什么？答：要求沉淀要完全、純凈。 對沉淀形式的要求：溶解度要小，純凈、易于過濾和洗滌，易于轉(zhuǎn)變?yōu)榉Q量形式。 對稱量形式的要求：沉淀的組分必須符合一定的化學式、足夠的化學穩(wěn)定性、盡可能大的摩爾質(zhì)量。14.解釋下列名詞：沉淀形式，稱量形式，固有溶解度，同離子效應(yīng)，鹽效應(yīng)，酸效應(yīng)，絡(luò)合效應(yīng)，聚集速度，定向速度，共沉淀現(xiàn)象，后沉淀現(xiàn)象，再沉淀，陳化，均勻沉淀法，換算因數(shù)。答：沉淀形式：往試液中加入沉淀劑，使被測組分沉淀出來，所得沉淀稱為沉淀形式。稱量形式：沉淀經(jīng)過過濾、洗滌、烘干或灼燒之后所得沉淀。 固有溶解度：難溶化合物在水溶液中以分子狀

12、態(tài)或離子對狀態(tài)存在的活度。 同離子效應(yīng)：當沉淀反應(yīng)達到平衡后，加入與沉淀組分相同的離子，以增大構(gòu)晶離度，使沉淀溶解度減小的效應(yīng)。 鹽效應(yīng)：由于強電解質(zhì)鹽類的存在，引起沉淀溶解度增加的現(xiàn)象。 酸效應(yīng)：溶液的酸度對沉淀溶解度的影響。 配位效應(yīng)：溶液中存在能與沉淀構(gòu)晶離子形成配位化合物的配位劑時，使沉淀的溶解度增大的現(xiàn)象。 聚集速度：沉淀形成過程中，離子之間互相碰撞聚集成晶核，晶核再逐漸長大成為沉淀的微粒，這些微?？梢跃奂癁楦蟮木奂w。這種聚集過程的快慢，稱為聚集速度。 定向速度：構(gòu)晶離子按一定的晶格排列成晶體的快慢，稱為定向速度。共沉淀現(xiàn)象：在進行沉淀時某些可溶性雜質(zhì)同時沉淀下來的現(xiàn)象。后沉淀現(xiàn)

13、象：當沉淀析出后，在放置過程中，溶液中的雜質(zhì)離子漫漫在沉淀表面上析出的現(xiàn)象。再沉淀：將沉淀過濾洗滌之后，重新溶解，再加入沉淀劑進行二次沉淀的過程。陳化：亦稱熟化，即當沉淀作用完畢以后，讓沉淀和母液在一起放置一段時間，稱為陳化。均勻沉淀法：在一定條件下，使加入沉淀劑不能立刻與被測離子生成沉淀，然后通過一種化學反應(yīng)使沉淀劑從溶液中慢慢地均勻的產(chǎn)生出來，從而使沉淀在整個溶液中緩慢地、均勻地析出。這種方法稱為均勻沉淀法。換算因數(shù)：被測組分的摩爾質(zhì)量與沉淀形式摩爾質(zhì)量之比，它是一個常數(shù)。若分子、分母中主體元素的原子數(shù)不相等，應(yīng)乘以適當?shù)南禂?shù)，這一比值稱為“換算因數(shù)”，亦稱“化學因數(shù)”。15.活度積、溶度

14、積、條件溶度積有何區(qū)別？答：活度積：在一定溫度下，難溶化合物的飽和溶液中，各構(gòu)晶離子活度的乘積為一個常數(shù)。此常數(shù)稱為活度積常數(shù)，簡稱活度積，用kap表示之。溶度積：在一定溫度下，難溶化合物的飽和溶液中各構(gòu)晶離子濃度的乘積為一個常數(shù)。此常數(shù)稱為溶度積常數(shù)，簡稱溶度積，用ksp表示之。條件溶度積：在沉淀平衡的過程中，構(gòu)晶離子在溶液中各型體的總濃度之積，用ksp表示之。當溶液中離子強度很小時，kap=ksp若溶液中離子強度大時，則兩者不相等，而是kap小于ksp。16.影響沉淀溶解度的因素有哪些？答：主要有同離子效應(yīng)、鹽效應(yīng)、酸效應(yīng)和配位效應(yīng)。此外還有溫度、溶劑、沉淀顆粒的大小和沉淀的結(jié)構(gòu)等。17.

15、簡述沉淀的形成過程，形成沉淀的類型與哪些因素有關(guān)？答：在難溶化合物的過飽和溶液中，構(gòu)晶離子互相碰撞而形成晶核，其它構(gòu)晶離子向晶核擴散并吸附于晶核（異相成核則為外來雜質(zhì)微粒）之上，便逐漸成長為晶體。形成沉淀的類型大體可分為三類：晶體沉淀、凝乳狀沉淀和無定形沉淀。若溶液的相對過飽和度小時，沉淀速度很慢，沉淀主要是異相成核過程，從而可得到較大的沉淀顆粒，即晶體沉淀。若溶液的相對過飽和度大時，沉淀速度快，沉淀是異相成核與均相成核同時進行，從而可得到較小的沉淀顆粒，即凝乳狀沉淀或無定形沉淀。18.baso4和agcl的ksp相差不大，但在相同條件下進行沉淀，為什么所得沉淀的類型不同？答：因為baso4形

16、成晶核的臨界均相過飽和比為1000，agcl的臨界均相過飽和比則為5.5，所以雖然兩者的ksp基本相等，但當加入沉淀劑時baso4不易超過其q/s，不致產(chǎn)生太多的晶核，故生成較大的沉淀顆粒；而agcl則容易超過其q/s，易形成大量的晶核，所以沉淀顆粒非常微小，而形成凝乳狀沉淀。19.影響沉淀純度的因素有哪些？如何提高沉淀的純度？答：影響沉淀純度的因素有：共沉淀現(xiàn)象（表面吸附、吸留與包夾、生成混晶）和后沉淀現(xiàn)象。 提高沉淀純度的措施有：選擇適當?shù)姆治龀绦颉⒔档鸵妆怀恋砦降碾s質(zhì)離子濃度、選擇適當?shù)南礈靹┻M行洗滌、及時進行過濾分離，以減少后沉淀、進行再沉淀和選擇適宜的沉淀條件。20.說明沉淀表面吸

17、附的選擇規(guī)律，如何減少表面吸附的雜質(zhì)？答：第一吸附層的吸附規(guī)律是：首先吸附構(gòu)晶離子，其次是與構(gòu)晶離子的半徑大小相近、所帶電荷相同的離子。第二吸附層的吸附規(guī)律是：電荷數(shù)越高的離子越容易被吸附；與構(gòu)晶離子能形成難溶或溶解度較小的化合物的離子容易被吸附。此外沉淀的總表面積越大、雜質(zhì)離子濃度越大吸附雜質(zhì)越多，溫度越高吸附雜質(zhì)越少。減少表面吸附雜質(zhì)的辦法：（1）選擇適當?shù)姆治龀绦颍唬?）降低易被吸附的雜質(zhì)離子濃度；（3）用適當?shù)南礈靹┻M行洗滌；（4）必要時進行再沉淀；（5）選擇適當?shù)某恋項l件。21.簡要說明晶形沉淀和無定形沉淀的沉淀條件。答：晶形沉淀的沉淀條件：在適當稀的溶液中進行，并加入沉淀劑的稀溶液

18、；在不斷攪拌下逐滴加入沉淀劑以進行沉淀；沉淀作用應(yīng)在熱溶液中進行；沉淀之后進行陳化。 無定形沉淀的沉淀條件：沉淀作用應(yīng)在比較濃的溶液中進行，加沉淀劑的速度也可以適當快一些；沉淀作用應(yīng)在熱溶液中進行；在溶液中加入適當?shù)碾娊赓|(zhì)；不必陳化；必要時進行再沉淀。22.為什么要進行陳化？哪些情況不需要進行陳化？答：初生成的沉淀顆粒有大有小，而大顆粒的溶解度比小顆粒小，經(jīng)陳化之后，小的沉淀顆粒的溶解，大的沉淀顆粒長的更大；另外還可以使亞穩(wěn)態(tài)晶型沉淀變成穩(wěn)態(tài)晶型沉淀，使不完整的晶體沉淀變成完整的晶體沉淀，因而減少雜質(zhì)含量，便于過濾和洗滌，所以要進行陳化過程。當有后沉淀現(xiàn)象發(fā)生時，陳化反應(yīng)增加雜質(zhì)的含量；對于高

19、價氫氧化物陳化時會失去水份而聚集的十分緊密，不易洗滌除去所吸附的雜質(zhì)。所以在上述情況下，沉淀完畢應(yīng)立即過濾，不需要進行陳化。23.均勻沉淀法有何優(yōu)點？答：均勻沉淀法使沉淀劑從溶液中緩慢地、均勻地產(chǎn)生出來，避免了沉淀劑局部過濃的現(xiàn)象，因而過飽和不致超過臨界過飽和比太多，產(chǎn)生的晶核較少，易于過濾和洗滌。24.有機沉淀劑較無機沉淀劑有何優(yōu)點？有機沉淀劑必須具備什么條件？答：有機沉淀劑有以下優(yōu)點：（1）選擇性高（2）沉淀的溶解度小，有利于被測組分的沉淀完全；（3）沉淀吸附雜質(zhì)少；（4）沉淀稱量形式的摩爾質(zhì)量大，則同樣量的被測物質(zhì)可以得到質(zhì)量更多的沉淀，減少稱量誤差。有機沉淀劑必須具備的條件：能生成螯合

20、物的沉淀劑必須具有酸性基團如：-cooh、-so3h等，還必須具備含有配位原子的堿性基團如-nh2、>c=o等.生成締合物的沉淀劑必須在溶液中能夠電離出大體積的離子，這種離子與被測離子帶有異性電荷，而結(jié)合成締合物沉淀。25.有機沉淀劑一般有哪些類型？反應(yīng)機理如何？答：有機沉淀劑分為螯合物和締合物兩種類型。 生成螯合物的沉淀劑的酸性基團上的h+被被測金屬離子置換而形成鹽，沉淀劑的堿性基團中的配合原子與金屬離子形成配合鍵，因而形成螯合物沉淀。生成締合物的沉淀劑在水溶液中電離出離子，這種離子與被測離子結(jié)合形成溶解度很小的締合物沉淀。26.稱取純bacl2·2h2o試樣0.3675g，

21、溶于水后，加入稀h2so4將ba2+ 沉淀為baso4，如果加入過量50的沉淀劑，問需要0.50 mol/l的h2so4溶液若干毫升?解：設(shè)等量沉淀bacl2需要0.50 mol/l的h2so4溶液v0 ml bacl22h2o+h2so4=baso4+2hcl+2h2o 1 1 0.3675/244.3 0.50v0 解之，v0=3.0 ml過量50%沉淀劑時，需h2so4之體積為v mlv=v0(1+50%)=3.0×(1+50%)=4.5ml27.計算baso4的溶解度。（1）在純水中；（2）考慮同離子效應(yīng)，在0.10mol/lbacl2溶液中；（3）考慮鹽效應(yīng)，在0.10mo

22、l/lnacl溶液中；（4）考慮酸效應(yīng)，在2.0mol/lhcl溶液中（5）考慮絡(luò)合效應(yīng)，在ph=0.010mol/ledta溶液中.解：(1)設(shè)baso4在純水中之溶解度為s1則ba2+= so42-= s1ksp=ba2+ so42-= s12所以s1= =1.05×10-5mol/l（2）設(shè)baso4在0.10mol/lbacl2溶液中之溶解度為s2.則 so42-= s2 ba2+=0.10+s2 因為s2<<0.10 所以ba2+=0.10ksp=ba2+ so42-=0.10s2s2=ksp/0.10=(1.1×10-10)/0.10=1.1

23、5;10-9mol/l（3）設(shè)baso4在0.10mol/lnacl溶液中的溶解度為s3首先計算溶液中的離子i。i=0.5=0.5(0.10×12+0.10×12)=0.10由教材附錄中查得當i=0.1時活度系數(shù)分別為 =0.355則 s3=（實際附錄中的為）=2.86×10-5mol/l（4）設(shè)baso4在2.0mol/lhcl溶液中之溶解度為s4。由教材附錄中查的h2so4的ka2=1.0×10-2.則ba2+=s4so42-+hso4-= s4hso4-h+so42- 代入上式 ksp=ba2+so42-= s4×5.0×10-

24、3 s4所以s4= =1.5×10-4mol/l（5）已知kbay=107.86 =10-9.96ph=8.0時 溶液中的平衡關(guān)系為baso4=ba2+so42- |hy = y + h | bay考慮酸效應(yīng)和絡(luò)合效應(yīng)后，baso4的溶解度為s=ba2+=so42-ba2+so42-=y= ba(y)=1+kbayy=1+107.86×10-4.27=103.59s =mol/l28.計算在ph=2.00時的caf2溶解度。解：設(shè)caf2的溶解度為s,由于caf2在水中存在下列平衡caf2=ca2+2f-f- + h+=hf因為ca2+=sf-=cf-f-2sf-ca2+&

25、#215;f-2=ksp=4s3×2 f-查表得ksp=2.7×10-11 ka=7.2×10-4f-=kah+ka=7.2×10-4/10-2+7.2×10-4 =0.067 mol/l29.ag2cro4沉淀在（1）0.0010 agno3 mol/l溶液中，（2）0.0010 mol/lk2cro4溶液中，溶解度何者為大？解：在0.0010 mol/lagno3溶液中，cro42-=s1 ，ag+=2s1+0.0010，因為2s1<<0.0010，所以 s1=ksp/ag+2=2.0×10-12/0.0012=2.0

26、×10-6mol/l0.0010 mol/l k2cro4溶液中，ag+ =2s2,， cro42-=s2+0.0010，因為s2<<0.0010，所以 s2=2.210-5 mol/l后者溶解度大。30.若nh3+nh4+=0.10mol/l，ph=9.26,計算agcl沉淀此時的溶解度.解：已知ksp(agcl)=10-9.75 =10-9.26 由于受到絡(luò)合效應(yīng)的影響 ,平衡后agcl的溶解度為s=cl-=ag agcl-= ag+cl-=s= ksp(agcl)· 因為 =nh4+nh3所以 nh3= ka/(h+ka)=(0.1×10-9.2

27、6)/ (10-9.26+10-9.26)=10-1.3=1+ =1+103.32×10-1.3+107.23×10-2.6=104.63所以 s=10-2.56=2.8×10-3mol/l31.當ph=4.00，溶液中過量的草酸為0.10mol/l，未與pb2+絡(luò)合的edta的總濃度為0.010 mol/l,計算pbc2o4此時的溶解度。已知pbc2o4的ksp=10-9.70。解：ph=4.0時， = =0.39=c=0.10.39 =0.039（mol/l）而ksp =pb2+ = =1 + kpbyy而y = y/ =0.01/108.44 = 10-10

28、.44 pb(y) = 1 + 1018.04-10.44 = 107.6 s = pb2+ = pb(y)/c2o42-= 10-9.70+7.6/0.039 =0.20 (mol/l)32.考慮co32-的水解作用，計算caco3在純水中的溶解度和溶液的ph。提示；因ksp很小。且ka2<<ka1。可以不考慮第二步水解作用。先求水解常數(shù)kh解：caco3的水解反應(yīng)為：caco3+h2o=ca2+hco3-+oh-kh= ca2+ hco3- oh- （1）hco3-=h+ + co32-(h+ co32-)/ hco3-=ka2 （2）將（2）式代入（1）式：kh=( ca2+

29、 co32- oh-h+)/ ka2因為ksp= ca2+ co32- kw=h+ oh- 所以kh=(ksp kw)/ ka2ca2+ hco3- oh-=(ksp kw)/ ka2由caco3的水解反應(yīng)可知oh-=ca2+= hco3-所以oh-=8.0×10-5mol/lh+= kw/oh-=10-14/(8.0×10-5)=1.25×10-10mol/lph=9.90設(shè)caco3的溶解度為s。則ca2+=s co32-=sksp=ca2+ co32-=s×ss=9.7×10-5 mol/l33.計算下列各組的換算因數(shù)。 稱量形式 測定組分 （1） mg2p2o7 p2o5,mgso4·7h2o (2) fe2o3 (nh4)2fe(so4)2·6h2o (3) baso4 so3,s（1） （2） （3） 34.討論下述各情況對baso4沉淀法測定結(jié)果影響（a.偏高；b.偏低；c.無影響）：（1）測s時有na2so4共沉淀； （2）測ba時有na2so4共沉淀；（3）測s時有h2so4共沉淀； （4）測ba時有h2so4共沉淀。解：（1）b （2）a （3）b （4）c35.稱取過磷